紅野真空（高畑充希）は、免疫が自分の身体の筋肉や皮膚などを攻撃して炎症を起す難病の多発性筋炎・皮膚炎を発症し、救急救命医として働いていた東京の大病院を辞め、山奥にある虹ノ村の診療所に内科医としてやってきた。
診療所には、爆破事件に巻き込まれた妻・沙織（佐々木希）を救えなかった過去を持つ外科医・浅黄朔（井浦新）、前髪パッツンだが仕事は超絶優秀な看護師・蒼山太陽（北村匠海）がいて、３人はお互いに言いたいことを言い合いながらも、今では男女の感情を超越した固い絆で結ばれている。
そんなある日、過疎化と高齢化に悩む虹ノ村に、若い移住者がやってくることになった。無口で愛想がなく、どことなく謎に包まれた男性・藤田（柄本時生）だ。村役場課長・霧ヶ谷佳（光石研）は、久しぶりの移住者に大張り切りで一軒の空き家を紹介する。
折りしも虹ノ村の住民たちは、まもなく行われる『第二十回のどじまん地区予選大会』の話題で盛り上がっていた。真空たち３人も「虹ノ村診療所チーム」として参加を申し込んでいたが、夫に逃げられてシングルマザーになった村役場職員・緑川嵐（水野美紀）から「真空ちゃんの分も申し込んでおいたよ」と突如告げられる。すでに３人で申し込み済みだと言っても、緑川は有無を言わせず参加を決めてしまう。
真空はそんな緑川の強引なお節介をうれしく思いながらも、時折り感じる手の痺れに一抹の不安を覚えるのだった。多発性筋炎・皮膚炎は確実に真空の身体を冒しているのだ。
患者が次々にやって来る
そして翌日、霧ヶ谷に抱えられて診療所にやって来た藤田が、もがき苦しみながら「足が痛い」と訴える。そこに、以前に火の見櫓から転落して左肩を脱臼した村役場職員・西川誠（脇知弘）が、今度は脚立から落ちて運び込まれる。さらに、何やら様子がおかしい元小学校教師・桃井佐和子（水野久美）や、自転車で配達物を届ける『まじょたく君』こと雨尾結城（池田良）までがやってくる。
雨尾は脚を骨折しており、診療所で緊急手術を行うことになった。そのときは、これが３人で挑む『最後の手術』になるとは、誰１人として知るもよしなかった。
その後も３人は見事なチームワークを発揮して、患者を次々と救っていく。「私たち、最強の3人だよね」と、改めて幸せを噛み締める真空だった。
しかし、病魔が突然、真空を襲う。3人が笑いながら食卓を囲んでいると、真空の表情が一変し、そのまま床に倒れ込んでしまったのだ。救急車が呼ばれ、真空は浅黄と蒼村に付き添われて町の病院に運び込まれた。
蒼村は「一緒に生きるんでしょ、俺たち」「医者でも患者でもどっちでもいいから、真空さんが必要なんだ」と懸命に話しかけ、浅黄は「帰ってこい。絶対に帰ってこい！」と呼びかけるが、苦しそうに喘ぐばかりの真空は......。（よる９時放送）
寒山